АВАРИЙНЫЙ ТОРМОЗ АВТОМОБИЛЯ Российский патент 1995 года по МПК B60T1/14 

Изобретение относится к автомобилестроению. Преимущественная область применения скоростные автомобили, эксплуатируемые при высокой вероятности аварийных ситуаций.

Известны тормозные устройства транспортных средств, применяемые для расширения функциональных возможностей, а также в тех случаях, когда штатные тормоза выходят из строя или не обеспечивают требуемый темп торможения при возникновении аварийной ситуации.

Названные устройства включают в себя привод в виде силового цилиндра со штоком, выдвигаемым давлением сжатого воздуха или жидкости, и исполнительный механизм (тормозное устройство), выполненный в виде башмака, прижимаемого к колесу и поверхности дороги.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является аварийный тормоз транспортного средства, включающий в себя гидроцилиндр со штоком, расположенный с возможностью перемещения в направляющей, закрепленной на днище кузова, и тормозной башмак, прижимаемый в процессе торможения к поверхности дороги.

Недостатком всех перечисленных решений являются невысокое быстродействие привода тормозного устройства и ограниченная величина силы торможения, что приводит к большому остановочному пути. Кроме того, эффективность указанных дополнительных тормозов так же, как и штатных тормозов автомобилей, зависит от состояния поверхности дорожного покрытия, что может приводить к заносу или опрокидыванию автомобиля в процессе торможения.

Задачей предлагаемого решения является сокращение величины остановочного пути автомобиля в случае возникновения аварийной ситуации. Технический результат: возможность предотвращения аварийной ситуации.

Это достигается тем, что в аварийном тормозе автомобиля, содержащем тормозное устройство и его привод, закрепленные на кузове автомобиля, привод выполнен в виде порохового газогенератора с направляющим стволом, на котором размещено с возможностью перемещения тормозное устройство, выполненное в виде проникателя, который задним концом связан с силовыми тягами (например, тросами), пропущенными через прижимные устройства, расположенные на днище кузова. При этом место крепления, конструкция и размеры прижимного устройства выполняются такими, чтобы горизонтальная составляющая равнодействующей сил трения, возникающих при вытягивании тросов из прижимных устройств, находилась в одной плоскости с центром масс автомобиля.

Сопоставительный анализ предлагаемого решения и прототипа показывает, что описываемый аварийный тормоз отличается наличием новых конструктивных признаков:
привод выполнен в виде порохового газогенератора с направляющим стволом, на котором размещено с возможностью перемещения тормозное устройство, выполненное в виде проникателя;
тормозное устройство связано с силовыми тягами (например, тросами), пропущенными через прижимные устройства, размещенные на днище кузова за центром масс автомобиля;
место крепления, конструкция и размеры прижимного устройства выполняются такими, чтобы горизонтальная составляющая равнодействующей сил трения, возникающих при вытягивании тросов из прижимных устройств, находилась в одной плоскости с центром масс автомобиля.

Последний из перечисленных признаков не является обязательным и может быть использован при наличии технической возможности, определяемой конструкцией конкретного автомобиля.

Выполнение привода аварийного тормоза в виде порохового газогенератора с направляющим стволом, на котором размещено с возможностью перемещения тормозное устройство, обеспечивает повышение быстродействия аварийного тормоза, а выполнение тормозного устройства в виде проникателя, связанного с силовыми тягами, пропущенными через прижимные устройства, размещенные на днище кузова автомобиля, обеспечивает возможность увеличения силы торможения и независимость силы торможения от состояния дорожного покрытия. Крепление прижимных устройств за центром масс автомобиля обеспечивает его устойчивое движение в процессе торможения.

На фиг. 1 схематически показаны предлагаемый аварийный тормоз и его размещение на автомобиле; на фиг. 2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 узел II на фиг. 1; на фиг. 4 тормоз в процессе работы.

На чертежах обозначены пороховой газогенератор 1 с направляющим стволом, проникатель 2, силовая тяга (трос) 3, прижимное устройство 4 и кассета 5 с тросом.

Аварийный тормоз работает следующим образом. При возникновении аварийной ситуации водитель нажимает на тумблер, замыкающий цепь подачи электрического напряжения от системы зажигания автомобиля на электровоспламенитель порохового газогенератора 1. Давлением пороховых газов проникатель 2 выталкивается с направляющего ствола, пробивает дорожное покрытие и застревает в нем. При этом силовые тяги (тросы) 3 начинают с усилием вытягиваться из прижимных устройств 4, благодаря чему автомобиль начинает интенсивно тормозиться до полной остановки (длина тросов, уложенных в кассетах 5, должны быть не меньше максимально возможного пути торможения автомобиля). Благодаря тому, что прижимные устройства размещаются за центром масс автомобиля, движение последнего будет устойчивым даже при возникновении заноса. Если при этом обеспечено нахождение горизонтальной составляющей равнодействующей сил трения, возникающих при вытягивании тросов из прижимных устройств, в одной плоскости с центром масс автомобиля, то при торможении не будет возникать опрокидывающий момент. После остановки автомобиля проникатель извлекается из дорожного покрытия, а трос сматывается и укладывается в кассету.

Расчеты показывают, что для торможения до полной остановки автомобиля ГАЗ-24, двигающегося со скоростью 100 км/ч, на пути 10 м масса порохового заряда должна составлять 30 г, масса проникателя 2 кг, масса аварийного тормоза в целом 30 кг.

Время срабатывания аварийного тормоза (от момента подачи напряжения на электровоспламенитель до начала торможения) составляет ≈7˙ 10^-3 с. Величина вертикального перемещения задней части автомобиля, вызванная отдачей при разгоне проникателя, составляет ≈28 мм.

Необходимая величина силы трения троса в прижимном устройстве может быть обеспечена, например, с помощью набора тарельчатых пружин.

Использование: преимущественно в автомобилях, эксплуатируемых при повышенной вероятности возникновения аварийных ситуаций. Сущность изобретения: привод аварийного тормоза выполнен в виде порохового газогенератора с направляющим стволом, на котором размещено с возможностью перемещения тормозное устройство, выполненное в виде заостренного стержня с цилиндрической полостью, способного проникать в дорожное покрытие при сходе с направляющего ствола под действием давления пороховых газов. Тормозное устройство связано с силовыми тягами, например тросами, пропущенными через прижимные устройства, размещенные на днище кузова за центром масс автомобиля. 4 ил.

АВАРИЙНЫЙ ТОРМОЗ АВТОМОБИЛЯ, содержащий тормозное устройство и его привод, закрепленные на кузове автомобиля, отличающийся тем, что привод выполнен в виде порохового газогенератора, установленного в направляющем стволе, на котором размещен с возможностью перемещения тормозной элемент тормозного устройства, выполненный с возможностью проникания в грунт, при этом тормозной элемент соединен с силовыми тягами, выполненными, например, в виде тросов, пропущенными через прижимные устройства, расположенные на днище кузова.